국내 산업에 활용되는 광물은 약 50종으로서 이 중에서 산업소재광물 (비금속광물)은 27종에 이른다. 산업소재광물이 차지하는 생산금액은 모든 광물자원 (석탄 제외)이 차지하는 금액의 70 %를 상회한다. 1983년부터 1992년까지 광업 및 제조분야의 성장률은 연평균 11.5 % 그리고 GNP는 14.8 %의 성장률을 보인 반면 광물자원의 수요는 2.7배로서 이중 석회석은 생산과 수요에 있어 선두를 차지하며 납석은 수출면에서 수위를 점하고 있다. 생산에 대한 수출비율은 1983년도에 12.2 %에서 1992년도에는 4.2 %로 그리고 수입비율은 84 %에서 38.2 %로 하향되었다. 국내 산업소재 광물자원으로서 중요 역할을 담당하는 것으로 석회석, 납석 그리고 고령토를 들 수 있는 바, 석회석은 캠브리아기의 풍촌석회암층에 고품위가 부존되어 있으며, 납석은 경상 및 전라지역에 발달된 백악기 유천그룹의 화산암 내에, 그리고 고령토는 경상남북도 지역에 분포된 회장암 풍화대에서 발달 양상을 잘 확인할 수 있다.

본 광산에서는 견운모, 엽납석, 녹니석, 스멕타이트 등의 점토광물이 다량 산출되고 있다. 이들 광물의 산상 및 특성을 조사하여 광물의 형성과정을 고찰하였다. 본 광산의 도석은 견운모와 석영을 주성분으로 하는 것이 특징이다. 도석 중의 견운모는 주로 2M-1형이며, 석영은 수 미크론 이하의 미립의 것도 다량 포함된다. 또 도석에는 소량의 엽납석 및 백운모가 수반되기도 한다. 도석광상은 백악기층인 유문석영안산암 내에 배태되어 있고, 이 유문석영안산암을 관입한 석영반암의 인접부에 도석화된 부분이 많은 것으로 보아 석영반암의 관입에 의한 열수작용으로 유문석영안산암이 변질되어 도석광상이 형성된 것으로 사료된다. 본 도석광상의 도석화작용은 모암 내 성분의 용탈작용에 따라 장석과 녹니석이 분해되었고 이에 수반하여 견운모 및 석영의 침전이 일어났다. 변질암석 내에서 국부적으로 스멕타이트, 로먼타이트, 카오리나이트 등의 광물이 산출된다. 이들의 광물은 주 도석화작용의 이후에 형성되었다. 본 광산에서 변질암 내에 담홍색의 점토질물질로서 바이델라이트가 산출되는데 이는 특기할 만하다.

열수기원의 싸리산점토광상이 여주지역의 매우 심하게 풍화된 복운모화강암내에서 발견된다. 싸리산광산에서 산출하는 점토광석은 주로 일라이트와 몬모릴로나이트로 이루어져 있으며 이외에 구조적으로 무질서한 카올리나이트, 버미클라이트, 드물게 혼합층상광물 등이 소량으로 산출된다. 이들 점토광석에 대한 연구를 위하여 X선회절분석, 적외선흡수분광분석, 전자현미경관찰, 열분석 및 화학분석 등을 실시하였다. 일라이트는 순수한 일라이트, 혹은 대부분 일라이트층으로 이루어진 혼합층상광물로서 산출한다. 1M과 2M1의 두가지 다형이 있으며 이들은 백운모에 비하여 낮은 격자내 전하(단위 화학식당 0.768-0.926), 낮은 K+함량 (단위 화학식당 0.741-0.902), 높은 Si/Al 비 (1.154-1.293) 로 특징지워진다. 몬모릴로나이트는 높은 전하를 가지며, 경우에 따라서는 80-98% 스멕타이트층으로 이루어진, 불규칙한 혼합층상광물로 산출하기도 한다. 일라이트와 몬모릴로나이트와 같은 점토광물은 주로 열수변질작용에 의하여 생성되었을 것이다. 이 열수변질작용은 두 시기에 걸쳐서 일어난 것으로 보인다. 초기에는 일라이트를 생성시켰고, 후기에는 몬모릴로나이트를 생성시켰다. 구조적으로 무질서한 카올리나이트와 버미큘라이트는 각각 사장석과 흑운모의 풍화산물이다.

점토광물들은 지질환경에 따라 다양한 화학성분을 갖게되는데, 화학성분의 변화는 X-선 회절도형 회절선 intensity에도 영향을 미치기 때문에 점토광물들의 정확한 정량분석을 위하여서는 유사한 화학식을 표준시료를 필요로 하게 된다. 대부분의 경우 특정성분의 표준시료를 확보하기 어렵지만, X-선 회절도형 계산방법을 응용하면 표준시료를 사용하지 않고 점토광물들의 정량분석을 실시할 수 있다. 대부분 심해저 퇴적물은 smectite, illite, chlorite, kaolinite듣 점토광물들을 함유하고 있는데, 특정한 화학성분을 갖는 이러한 네가지 점토광물들의 X-선 회절도형을 NEWMOD 프로그램을 이용하여 계산하였다. smectite와 illite의 001 회절선, chlorite의 004회절선, kaolinite의 002회적선의 이론적 peak intensity들을 계산된 X-선 회절도형으로부터 구하여 각 광물들의 MIF(Mineral Intensity Factor)값을 결정하였다. 실험에서 얻어진 시료의 peak intensity는 MIF값을 이용하여 교정하면 peak intensity값과 각 광물들의 wt%가 비례하도록 된다. 각 광물들의 wt% 총합계는 100wt%가 되도록 설정한 후 각 광물들의 구성비율을 이용하여 정량화 하였다. 이러한 정량분석방법은 분석하려는 광물의 화학식과 거의 비슷한 표준시료를 준비하지 않아도 되기때문에, X-선 회절도형의 계산방법을 이용한 정량분석은 표준시료를 구할 수 없거나 구하기 힘든 경우 유용하게 사용될 수 있다. 회절도형계산을 이용한 정량분석 방법은 서로 비슷한 지질환경에서 산출된 점토광물들을 대량으로 빠른 시간내에 분석하는데 이용할 수 있다.

太白山地區의 主要 망간鑛床에서 産出하는 酸化망간 鑛物들은 一次的으로 생성된 炭酸망간 또는 珪酸망간의 表成風化作用에 依하여 生成되었다. 이들 酸化망간 鑛石의 生成에 관여된 地質作用에는 溶解作用, 酸化作用, 運搬作用, 沈澱作用, 晶出作用 및 再結晶作用 等이 있다. 그러나 箇箇의 酸化망간 鑛物 生成은 交代作用, 溶液으로부터의 晶出作用 및 固體狀態에서의 晶出, 및 再結晶作用 等에 依하여 이루어졌다. 이들 鑛物生成作用에 依하여 多樣한 名種 鑛石의 組職이 形成되었으며, 母鑛石의 鑛物組成과 風化環境에 따라 特徵的인 鑛物 및 鑛物共生關係가 形成되었다. 그러나 一般的으로 風化殘留鑛床 중의 酸化망간 鑛物들은 Mn2+→Mn3+→Mn4+의 方向으로 生成되었다.

직운산층의 열적변성도를 밝히기위해 일라이트의 '결정도'와 녹니석의 화학성분을 이용하였다. 직운산층의 일라이트 '결정도'값은 Weaver index로는 4.48에서 32.5에 이르며, Kubler index로는 0.14δ˚ 2θ에서 0.03δ˚ 2θ에 이른다. 대부분의 일라이트 '결정도'값은 epizone의 영역 (K. I.〈 0.21δ˚ 2θ)에 속한다. 직운산층 녹니석에 의해 계산된 온도와 그 화학 분석치(Fe/(Fe+Mg)=0.45, Tet. Al/Octa. Al=0.84, the calculated temperature=250-270˚C)는 기존의 epizone 녹니석의 연구결과와 잘 일치한다. 이 연구의 결과는 직운산층의 변성정도가 epizone에 속하고 직운산층은 과거에 적어도 300˚C의 온도에 도달했다는 것을 나타낸다.

1차원적 x-선 회절도형의 계산방법을 이용하여 Biedellite-nontronite 와 saponite-iron sponite의 X-선 회절현상을 조사하였다. 에틸렌 글리콜 처리된 스멕타이트는 수화된 스멕타이트보다 강한 002와 003 회절선을 나타내는데, 002와 003회절선은 Fe 성분의 함량에 따라서 그 강도가 점진적으로 변화한다. 에틸렌 글리콜처리된 dioctahedral 스멕타이트와 trioctahedral 스멕타이트에서 002/003 회절선 강도비율은 스멕타이트내에 Fe성분이 많아짐에 따라 높아진다. 이러한 비율의 변화는 Al이나 Mg보다 훨씬높은 Fe성분이 많아짐에 따라 높아진다. 이러한 비율의 변화는 Al이나 Mg보다 훨씬높은 Fe의 scattering factor에 기인한 것이며, octahedral 양이온들의 scatterinf factor들을 계산함으로써 여러 스멕타이트들의 X-선 회절선들을 정량적으로 비교할 수 있다. Interlayer 양이온들은 Fe등의 octahedral양이온들에 비해서 X-선 회절선들에 경미한 영향을 미친다. 00l회절선들이 octahedral sheet의 전반적인 회절선강도에 관한 자료를 제공하지만, Fe 성분이 많은 일부 dioctahedral 스멕타이트들은 1차원적 X-선 회절도형만으로는 trioctahedral 스멕타이트로부터 명확하게 구분될 수 없다. 1차원적 X-선 회절도형의 계산에 의하면 복합체로 이루어진 이질의 스멕타이트의 00l회절선 분포양상은 이 이질의 스멕타이트 화학성분이 평균 성분에 해당하는 균질 스멕타이트와 거의 같다. 회절선이 넓어지는 현상에 관련된 여러 요소들이 잘 파악되지 않으면, 00l회절선들이 넓어지는 정도르 스멕타이트의 이질도를 판단하기 위해 응용하는 데는 문제점이 있는 것으로 사료된다.

고령토의 조직과 산출상태의 관찰결과 산화철 광물을 침전시킨 철의 주요 근원은 모암인 회장암에 함유된 각섬석과 녹니석이다. X선 회절 분석결과 침철석은 녹니석이 버미큘 라이트로 변질되고 각섬석이 용해되기 시작하는 하부 백색 광석에서 우세하며, 적철석은 각섬석, 녹니석 및 버미큘라이트가 심한 용탈작용을 받는 상부 적갈색 광석이나 열 개에서 침철석과 함께 산출된다. 침철석 및 적철석내 Fe에 대한 Al의 치환량은 각각 6~26 mol% 및 5~8mol%이며 이 두 값 사이에는 비례 관계가 있다. 회절선폭의 크기로부터 계산된 침철석과 적철석의 평균 입자크기는 340a 이하이며 침철석은 약간의 침상을 보이는 반면 적철석은 탁상이다. 전자현미경 관찰에 의하면 버미큘라이트와 수반되는 침철석은 침상 또는 성상이나 적갈색 광석에서는 그러한 특징이 작다. 적철석은 육각 또는 원형을 보이나 상부 적갈색 광석에서는 보다 불？칙한 모양이다. 적철석과 침철석의 광물학적 특성을 합성실험에서 보고된 결과들과 비교하여 성인적 측면에서 논의되었다. 이 지역에서는 침철석과 적철석의 생성에 적합한 기후조건들이 중첩된 것으로 생각된다.

최근 국내에서의 고령토의 다양한 공업적 이용추세는 다량의 고품위 고령토를 필요로 하게 되었다. 그러나 하동-산청지역의 고령토 광석은 저품위가 대부분인 반면 그 양은 막대하다. 고령토의 저품위 현상은 산화철광물과 함철 규산염광물등 고령토 이외의 광물들이 고령토 광석에 다량 함유된데 기여한다. 그릴제거, 자력분리 및 디티오나이트에 의한 침출등 종래의 정제 방법에 의하여 제작된 고령토 정광에는 아직도 상당량의 철분이 함유되어 있어서 정광의 품위가 높지 않다. 고령토 광석으로부터 분리해낸 순수한 할로이사이트는 평균 Fe2O3 0.4%를 함유하고 있으며 이 철분은 할로이사이트내에 구조철로 함유되어 있다. 고령토에 함유되어 있는 함철광물로는 산화광물(적철석, 자철석, 침철석, 티탄철석)과 규산염광물(감섬석, 버미큘라이트, 일라이트, 녹니석)이 있다. 종래의 정제방법으로는 대부분의 산화철광물들은 제거 되었지만 버미큘라이트(Fe2O3 0.9%)와 일라이트 (Fe2O3 1.2%)는 고령토 정광에 계속 남아 있어서 저품위 정광이 되고 있다. 버미큘라이트와 일라이트의 함유가 주로 고령토 정광의 저품위의 원인이 되고 있기 때문에 고품위 고령토 정광을 생산하기 위해서는 이들 두 광물을 제거해야 한다.